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下肢浮腫に対し、医療スタッフが簡便に定量測定できる新しい超音波診断装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03964
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分58050:基礎看護学関連
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

越山 雅文  滋賀県立大学, 人間看護学部, 教授 (50724390)

研究分担者 坂本 眞一  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509)
渡邊 友美子  滋賀県立大学, 人間看護学部, 講師 (50647162)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードピクセル / グレースケール / 携帯型超音波診断装置 / 画像解析ソフト / 下肢浮腫 / 浮腫グレード / ヒストグラム / フォトショップ / 下肢浮腫定量 / 携帯型超音波装置 / 画像処理ソフト / 弾性ストッキング / 医療機器開発 / 医療ソフト開発 / 下肢浮腫診断 / 超音波装置 / 下肢浮腫の定量測定 / 超音波診断装置 / 皮膚画像解析 / 定量装置
研究開始時の研究の概要

現在、浮腫の程度を客観的・簡易的に測定できる医療機器が存在しない。我々は、浮腫の早期段階で下肢浮腫が生じ、特に下肢皮下組織に貯留することをポータブル超音波画像装置にて確認した。つまり浮腫陽性妊婦の下肢皮膚(皮下組織)が有意に厚くなることを証明し、カットオフ値を算出した。しかし感度が83.9%、特異度が66.7%に留まった。肥満女性では、浮腫が無くても皮下組織が厚めに出る欠点がある。今回、パルサーレシーバー、オシロスコープ、PVDFトランスデューサーの装置群と、画像超音波装置を使用して、下肢皮下水分量の違いを超音波通過速度を指標とする浮腫定量測定装置を開発する。

研究成果の概要

誰が行っても一定に下肢浮腫程度を測定できる装置の開発である。141人の妊婦下肢282本の皮膚超音波写真を撮影し、縦を表皮~皮下組織底部、横をエコープローブ幅(37mm)の長方形に画像を切り取り、画像解析ソフトPhotoshopに取り込んでグレイスケール(0[黒]~255 [白])ヒストグラムを描出した。グレースケール指標より総ピクセル数×グレースケール平均値と総ピクセル数×グレースケール標準偏差を算出すればスピアマン順位相関グラフより、浮腫程度の評価が可能と分かった。中でも、総ピクセル数×グレースケール標準偏差が下肢浮腫の定性・定量同時測定の指標として最適と考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、臨床の場において下肢浮腫の定性・定量診断は指による圧痕法が主体で、診断者によって結果にバラツキが認められる傾向にある。今回、下肢浮腫の程度を誰が行っても一定で、かつ客観的により正確に測定できる方法を考案した。下肢の皮膚を携帯型超音波診断装置にて撮像して、画像解析ソフトに入力するだけで、浮腫の有無と浮腫の程度を同時に算出できる方法である。現在は、photshopのっ入ったノートパソコンに画像を取り込んで、グレースケールのヒストグラムを描出して下肢浮腫指標を算出するという工程を踏むが、将来的には下肢皮膚の画像を取り込むだけで、連続自動計算するシステムを作成することも夢ではない。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] A histogram analysis of the pixel grayscale(luminous intensity) of B-mode ultrasound images of the subcutaneous layer predicts the grade of leg edema in pregnant women.2023

    • 著者名/発表者名
      Ikuta E, Koshiyqama M, Watanabe Y, Banba A, Yanagisawa N, Nakagawa M, Ono A, Seki K, Kambe H, Godo T, Sakamoto S, Hara Y, Nakajima A.
    • 雑誌名

      Healthcare

      巻: 11 号: 9 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3390/healthcare11091328

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Basic study for the quantitative diagnosis of edema focusing on ultrasound propagation time waveform information.2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto S, Godo T, Koshiyama M, Ikuta E, Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Women’s Health open journal

      巻: 8 号: 1 ページ: 9-18

    • DOI

      10.17140/whoj-8-147

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of skin thickness using ultrasonography to test the usefulness of elastic compression stocking for leg edema in pregnant women.2022

    • 著者名/発表者名
      Banba A, Koshiyama M, Watanabe Y, Makino K, Ikuta E, Yanagisawa N, Ono A, Nakagawa M, Seki K, Sakamoto S, Hara Y, Nakajima A
    • 雑誌名

      Healthcare

      巻: 10 号: 9 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3390/healthcare10091754

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The preventive effect of dietary antioxidants on viral infection (coronavirus disease-2019, influenza and human papillomavirus) and the development of cervical carcinogenesis.2021

    • 著者名/発表者名
      Ikuta Eri, Koshiyama Masafumi, Nakagawa Miwa, Ono Ayumi, Watanabe Yumiko, Seki Keiko, Oowaki Makiko, Okuda Yuji
    • 雑誌名

      Women's Health open journal

      巻: 7 号: 2 ページ: 34-37

    • DOI

      10.17140/whoj-7-145

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of Women’s Leg Edema Using Ultrasonography2020

    • 著者名/発表者名
      Ikuta Eri、Watanabe Yumiko、Yanagisawa Nami、Nakagawa Miwa、Ono Ayumi、Seki Keiko、Oowaki Makiko、Koshiyama Masafumi、Sakamoto Shin-ichi
    • 雑誌名

      Women's Health ? Open Journal

      巻: 6 号: 1 ページ: 5-7

    • DOI

      10.17140/whoj-6-136

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Preventive Effect of Dietary Antioxidants on Cervical Cancer Development2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Ayumi、Koshiyama Masafumi、Nakagawa Miwa、Watanabe Yumiko、Ikuta Eri、Seki Keiko、Oowaki Makiko
    • 雑誌名

      Medicina

      巻: 56 号: 11 ページ: 604-604

    • DOI

      10.3390/medicina56110604

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 下肢浮腫を定量的に測定する超音波装置の開発に向けた試み-第3報2022

    • 著者名/発表者名
      生田宴里、渡辺友美子、馬場愛莉、柳沢奈美、中川美和、小野あゆみ、関恵子、越山雅文、神戸春輝、神戸大希、坂本眞一、中島 彰
    • 学会等名
      第63回日本母性衛生学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 妊婦下肢浮腫に対する弾性ストッキング装着の効果2022

    • 著者名/発表者名
      馬場愛莉、越山雅文、渡辺友美子、牧野耕次、柳沢奈美、生田宴理、小野あゆみ、関恵子、中川美和、坂本眞一、原洋子、中島 彰
    • 学会等名
      第63回日本母性衛生学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 下肢浮腫を定量的に測定する超音波装置の開発に向けた試みー第2報2021

    • 著者名/発表者名
      生田宴里、渡邊友美子、柳澤奈美、中川美和、小野あゆみ、関恵子、越山雅文、神戸春輝、神戸大希、小田爽太、坂本眞一
    • 学会等名
      第62回日本母性衛生学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 下肢浮腫を定量的に測定する超音波装置の開発に向けた試み2020

    • 著者名/発表者名
      生田恵理、渡邊友美子、柳沢奈美、中川美和、小野あゆみ、関恵子、大脇万協子、越山雅文、神戸春輝、坂本眞一
    • 学会等名
      令和2年第61回日本母性衛生学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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